【摘要】近年來，隨著地基處理技術(shù)的發(fā)展，CFG樁復(fù)合地基因其費(fèi)用低、施工方便、承載力高和適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用。為了更好地推廣CFG樁復(fù)合地基技術(shù)，避免施工發(fā)生一些質(zhì)量問題，筆者對半擠土螺旋桿CFG樁施工要點(diǎn)、施工過程中質(zhì)量控以及CFG樁的發(fā)展前景進(jìn)行了分析和探討。

【關(guān)鍵詞】CFG樁；復(fù)合地基；質(zhì)量控制

CFG樁即水泥粉煤灰碎石樁，其受力原理是通過褥墊層使得樁及樁間土共同參與工作，從而確保復(fù)合地基發(fā)揮最大效用。由于改善了碎石樁的剛性，使其不僅能很好地發(fā)揮全樁的側(cè)阻作用，同時(shí)也能很好地發(fā)揮其端阻作用，因此得以廣泛采用，并取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

1.CFG樁施工工藝

1.1場地整平

CFG樁施工前，首先應(yīng)清除地表耕植土，進(jìn)行試驗(yàn)樁施工，確定施工工藝和參數(shù)，并對施工范圍內(nèi)的場地進(jìn)行整平、碾壓，如有特殊要求應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求對原地面進(jìn)行處理（換填碎石或強(qiáng)夯等）。

1.2測量放線

利用全站儀測放出線路的中、邊線在坡腳線外側(cè)，根據(jù)CFG樁平面布置圖放出每根樁施工樁位，用竹簽或木樁標(biāo)示。

1.3鉆機(jī)就位

做好鉆機(jī)定位，要求鉆機(jī)安放保持水平，鉆桿保持垂直，其垂直度偏差不得大于1.0%，鉆頭對準(zhǔn)孔位中心允許偏差在50mm以內(nèi)，鉆桿與鉆孔方向一致。

1.4鉆進(jìn)成孔

鉆孔開始時(shí)，關(guān)閉鉆頭閥門，向下移動(dòng)鉆桿至鉆頭觸及地面時(shí)，啟動(dòng)電機(jī)，將鉆桿旋轉(zhuǎn)下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高，關(guān)閉電機(jī)，清理鉆孔周圍土。為控制鉆進(jìn)深度在支撐臂上每一米做出標(biāo)記，成孔時(shí)應(yīng)先慢后快，以避免鉆桿搖晃、及時(shí)檢查并糾正鉆桿偏位的差值。

1.5灌注及拔管

CFG樁成孔到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，停止鉆進(jìn)，開始泵送混合料，泵送混合料前檢查其坍落度，控制在180-200mm。當(dāng)鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管，嚴(yán)禁先拔管后泵料。成樁的提拔速度按照工藝性試驗(yàn)的確定的參數(shù)2m/min進(jìn)行，成樁過程必須連續(xù)進(jìn)行，避免供料出現(xiàn)問題導(dǎo)致停機(jī)待料，樁頂超灌50-70cm。

1.6移機(jī)

移機(jī)前對下一根樁的樁位進(jìn)行清理辨識(shí)，確保樁位的準(zhǔn)確性。移機(jī)后清洗鉆桿和鉆頭。

1.7封樁

灌注完成后鉆桿拔出地面，確認(rèn)成樁樁頂標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求的標(biāo)高后，用粒狀材料或濕粘性土封頂。

1.8混合料拌制

按成樁實(shí)驗(yàn)確定的配合比由拌和站拌制配合料，每盤的攪拌時(shí)間按照普通混凝土的攪拌時(shí)間進(jìn)行控制，一般控制在60-120s。用砼罐車送至施工現(xiàn)場，泵送入孔，混合料的坍落度控制在180-200mm。拌料時(shí)，嚴(yán)格按照施工配合比準(zhǔn)確計(jì)量水、水泥、粉煤灰、碎石、砂的用量，拌合物應(yīng)拌合均勻，顏色一致，不得有離析和泌水現(xiàn)象。

1.9施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1）應(yīng)選用技術(shù)先進(jìn)性能穩(wěn)定的施工設(shè)備。長螺旋鉆機(jī)具有工效高、成孔質(zhì)量易控制等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)針對具體的地質(zhì)條件優(yōu)先選用。

（2）混合料灌注時(shí)鉆桿提拔速率和輸送泵的泵送量要密切配合，鉆桿靜止提拔，并保證連續(xù)提拔，施工中嚴(yán)禁出現(xiàn)超速提拔及先提管后泵料。灌注過程中芯管插入混合料的最小深度宜按30cm控制。

（3）確保樁長達(dá)到設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)要求CFG樁必須穿透軟弱土層至硬底，對于下伏基巖段應(yīng)嵌入全風(fēng)化層≮1m。

（4）混合料的各種材料技術(shù)指標(biāo)必須滿足規(guī)范規(guī)定，現(xiàn)場按要求見證取樣，留設(shè)試塊，其抗壓強(qiáng)度必須滿足設(shè)計(jì)要求。

（5）做好地質(zhì)情況的復(fù)核工作。對有代表性的地點(diǎn)在施鉆過程中適時(shí)提鉆以確認(rèn)地層分布情況是否和地質(zhì)資料一致，特別是鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)要確認(rèn)樁尖土是否已經(jīng)達(dá)到持力層足夠深度。若出現(xiàn)異常情況，則必須及時(shí)通知監(jiān)理和設(shè)計(jì)單位到現(xiàn)場確認(rèn)，并提出處理意見。

2.施工中常見的問題

2.1堵管

造成堵管的原因大致有：（1）混合料配合比不合理。當(dāng)混合料中的細(xì)骨料和粉煤灰用量較少時(shí)，混合料和易性差，常會(huì)引起堵管。（2）混合料攪拌質(zhì)量有缺陷。當(dāng)混合料坍落度太大時(shí)，易產(chǎn)生泌水離析，在泵送管內(nèi)水浮到上面，在泵壓的作用下，水先流動(dòng)，骨料與砂漿分離，摩擦力劇增，從而造成堵管；而當(dāng)混合料坍落度太小時(shí)，混合料在輸送管內(nèi)流動(dòng)性差，也容易造成堵管。（3）施工措施不當(dāng)。若灌注滿混合料后不及時(shí)提鉆，混凝土泵一直泵送，在泵送壓力下會(huì)使鉆頭處的水泥漿液擠出，使鉆頭閥門處產(chǎn)生無水泥漿的干硬混合料塞體。

2.2竄孔

在厚層淤泥質(zhì)土飽和粉土粉細(xì)砂土層中施工常會(huì)遇到竄孔現(xiàn)象，剛施工完1號(hào)樁時(shí)，緊接著施工相鄰的2號(hào)樁時(shí)，隨著鉆桿的鉆進(jìn)，發(fā)現(xiàn)已打完的2號(hào)樁樁頂突然下落，而當(dāng)2號(hào)樁泵入混合料時(shí)，可見2號(hào)樁下降的樁頂開始回升，泵入2號(hào)樁的混合料足夠多時(shí)，1號(hào)樁的樁頂標(biāo)高回復(fù)到原標(biāo)高。在這種情況下，為避免竄孔現(xiàn)象發(fā)生，施工時(shí)應(yīng)采取隔樁或隔排跳打的施工順序。

2.3鉆頭閥門打不開

造成鉆頭閥門打不開的原因：（1）鉆頭構(gòu)造有缺陷，如閥門采用內(nèi)嵌式時(shí)，會(huì)有砂粒等卡住，導(dǎo)致閥門無法打開。（2）當(dāng)樁端位于透水性好水頭高的砂礫石層中時(shí)，閥門外除了土的側(cè)向壓力外，主要是水的側(cè)向壓力很大，當(dāng)閥門內(nèi)混合料的側(cè)向壓力小于閥門外的側(cè)向壓力時(shí)，會(huì)導(dǎo)致閥門打不開。

2.4樁體上部存氣預(yù)防

為避免排氣閥堵塞，施工時(shí)應(yīng)經(jīng)常檢查排氣閥是否堵塞，若發(fā)現(xiàn)堵塞，應(yīng)及時(shí)采取措施加以清洗。

3.CFG樁施工質(zhì)量的控制措施

3.1選用合理的施工機(jī)械設(shè)備

CFG樁成樁施工方法大體有三種：振動(dòng)沉管灌注成樁、長螺旋鉆孔灌注成樁、長螺旋鉆孔-管內(nèi)泵壓砼灌注成樁。而選用哪一類成樁機(jī)和什么型號(hào)，要視工程的具體情況而定。

振動(dòng)沉管灌注成樁適用于粉土、粘性土及素填土地基，而在夾有硬土層地質(zhì)條件的地區(qū)，如使用振動(dòng)沉管機(jī)施工，會(huì)造成對已打樁形成較大的振動(dòng)，從而導(dǎo)致樁體被震裂或震斷，故不宜使用振動(dòng)沉管機(jī)，此時(shí)多采用長螺旋鉆孔灌注成樁和長螺旋鉆孔-管內(nèi)泵壓砼灌注成樁。這兩種設(shè)備具有施工速度快、樁體密實(shí)度高、環(huán)境噪音影響較低、對周圍樁間擾動(dòng)影響較小、特別是適合地下水位以下的高靈敏度地層等特點(diǎn)。所以，在施工準(zhǔn)備階段，必須詳細(xì)了解地質(zhì)情況，從而合理地選用施工機(jī)械，這是確保CFG樁復(fù)合地基質(zhì)量的有效途徑。

3.2深入了解地質(zhì)情況選用合理的成樁工藝，嚴(yán)格按施工要求施工。在施工過程中，施工工藝對CFG樁復(fù)合地基的質(zhì)量控制至關(guān)重要，不合理的施工工藝將造成重大的質(zhì)量問題，甚至導(dǎo)致質(zhì)量事故，而要選擇確定合理的施工工藝必須深入了解地質(zhì)情況。CFG樁復(fù)合地基區(qū)別于樁基的主要特點(diǎn)就是CFG樁充分利用了樁間土的承載力，所以，施工過程中應(yīng)盡量減少擾動(dòng)原狀土而引起土的強(qiáng)度降低CFG樁成樁工藝，選用哪一類成樁機(jī)和什么型號(hào)，與土的性質(zhì)具有密切關(guān)系，要視工程的具體情況而定。

3.3采用正確的打樁順序

（1）在飽和軟土中成樁，樁機(jī)的振動(dòng)力較小，當(dāng)采用連打作業(yè)時(shí)，由于飽和軟土的特性，新打的樁將擠壓已打樁，使已打樁被擠扁形成橢圓狀或不規(guī)則形狀，嚴(yán)重的產(chǎn)生縮頸和斷樁。此時(shí)，應(yīng)采用隔樁跳打施工方案。

（2）在飽和的松散粉土中施工，由于松散粉土振密效果好，樁體施工完后，土體密度會(huì)有顯著增加，而且打的樁越多，土的密度越大。在采用跳打方式打樁時(shí)，一是加大了沉管難度；二是非常容易造成已打樁斷裂，此時(shí)，隔樁跳打方法不宜采用。

（3）當(dāng)滿堂布樁時(shí)，不宜從四周轉(zhuǎn)向內(nèi)推進(jìn)施工，宜從中心向外推進(jìn)施工，或從一邊向另一邊推進(jìn)施工，但僅憑打樁順序的改變并不能完全避免新打樁的振動(dòng)對已結(jié)硬樁體產(chǎn)生影響。此時(shí)，應(yīng)采用螺旋鉆孔的方案，避免新打樁的振動(dòng)造成已打樁的斷樁。

3.4加強(qiáng)施工過程中的管理

加強(qiáng)施工過程中的監(jiān)測和反饋，加強(qiáng)監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，以便針對性地采取有效措施，重點(diǎn)應(yīng)做好施工場地和已打樁樁頂標(biāo)高觀測，經(jīng)緯儀跟蹤進(jìn)行樁軸線的控制，及時(shí)抽查澆筑質(zhì)量，對承壓水壓力較高的場地鉆探深井降低水壓力，褥墊層施工前樁間浮土清除干凈等監(jiān)測工作。

4.CFG樁的發(fā)展前景

在樁復(fù)合地基開發(fā)和應(yīng)用之前，軟弱地基中的高層建筑一般采用樁基礎(chǔ)，根據(jù)樁的形式可分為預(yù)制樁、鋼樁、灌注樁和預(yù)應(yīng)力管樁等。由于預(yù)制樁及鋼樁施工噪音較大，在市區(qū)的樁基礎(chǔ)一般采用灌注樁，按成樁方式又可分為泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁、沉管灌注樁和干作業(yè)成孔灌注樁。灌注樁施工技術(shù)現(xiàn)已比較成熟，但由于其本身施工程序復(fù)雜，不僅施工速度較慢，而且施工成本較高。

在樁復(fù)合地基的發(fā)展初期，施工一般采用振動(dòng)沉管成樁工藝，其施工工藝主要是從沉管灌注樁的施工中借鑒過來的，當(dāng)時(shí)的樁施工工藝與樁基礎(chǔ)中的沉管灌注樁類似，施工工藝方面優(yōu)勢不太明顯，但隨著長螺旋鉆管內(nèi)泵壓成樁工藝的開發(fā)和應(yīng)用，其施工速度大大加快，成樁質(zhì)量也比較容易保證，而且不存在噪聲和泥漿污染，因此近幾年來樁復(fù)合地基的應(yīng)用得到了長足的發(fā)展。長螺旋鉆管內(nèi)泵壓成樁工藝之所以具有以上優(yōu)點(diǎn)，其主要在于長螺旋鉆機(jī)的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：

（1）鉆頭。長螺旋鉆機(jī)的鉆頭設(shè)計(jì)有單向閥門，成孔時(shí)鉆頭具有一般螺旋鉆頭的鉆進(jìn)功能，鉆進(jìn)過程中單向閥門封閉，水和土不能進(jìn)入鉆桿內(nèi)，鉆至預(yù)定標(biāo)高提鉆時(shí)，鉆頭閥門打開，鉆桿內(nèi)的混合料能順利通過鉆頭上的閥門流出。鉆頭的關(guān)鍵技術(shù)是確定鉆頭的合理葉片角度和設(shè)置靶齒以及單向閥門的形式和密封性。

（2）彎頭。彎頭是連接鉆桿與高強(qiáng)柔性管的重要部件，若彎頭水平段過長，會(huì)造成此處混合料沉積而發(fā)生堵管。彎頭的關(guān)鍵技術(shù)是確定彎頭的合理曲率半徑和與鉆桿的連接方式。

（3）排氣閥。在施工中，當(dāng)混合料從彎頭進(jìn)入鉆桿內(nèi)時(shí)，鉆桿內(nèi)的空氣需要排出，否則混合料積存大量空氣會(huì)造成樁身不完整。排氣閥的主要功能是：鉆桿進(jìn)料時(shí)閥門處于常開狀態(tài)，使鉆桿內(nèi)空氣排出；當(dāng)混合料充滿鉆桿芯管時(shí)排氣閥關(guān)閉，保證混合料在一定壓力下流出鉆頭，形成樁體。

在實(shí)際工程中，除采用單一的CFG樁施工工藝外，有時(shí)還需要根據(jù)場地地質(zhì)條件或地基處理的目的采用兩種施工工藝組合或兩種樁型組合?？傊┕みx用何種施工工藝和設(shè)備，需要考慮場地土質(zhì)地下水位施工現(xiàn)場周邊環(huán)境以及當(dāng)?shù)厥┕ぴO(shè)備等具體情況綜合分析確定。

5.結(jié)語

最后，在施工過程中只有熟悉了CFG樁的施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)，并在施工過程中嚴(yán)格監(jiān)督管理，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正，才能有效地控制CFG樁的施工質(zhì)量，防止質(zhì)量事故的發(fā)生。

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